北京市2025-2026学年高二物理寒假作业系列（九）电路中的能量转化

北京市2025-2026学年度高二物理寒假作业系列 （九） 电路中的能量转化 作业时间： 月 日 （作业时长建议：45分钟） 一、知识回顾 1.电功 （1）定义：电路中 移动自由电荷做的功。 （2）公式： （3）电流做功的实质： 转化成其他形式的能。 2.电功率 （1）定义：单位时间内电流所做的功叫作电功率。表示电流做功的 。 （2）公式： 3.焦耳定律 （1）内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成 ，跟导体的电阻及通电时间成 。 （2）公式： 4.热功率 （1）定义：单位时间内的发热量。 （2）表达式： 二、典型例题 例1、某简易电吹风简化电路如图所示，其主要部件为电动机和电热丝，部分技术参数如表，电吹风在电压下工作。下列说法正确的是（ ） 电吹风额定电压 电吹风额定功率 热风时： 冷风时： A.开关、都闭合时电吹风吹冷风 B.该电吹风中电动机的内电阻为 C.吹热风时电热丝的功率为 D.吹热风时通过电热丝的电流为 导学追问： ①电路中，电动机起什么作用？电热丝起什么作用？ ②吹热风时，哪个元件起作用？ ③吹冷风时，哪个元件起作用？ ④电热丝的功率用哪个公式计算？ ⑤电动机的电功率怎么计算？ 参考答案：D 三、强化提升 基础篇 1.如图所示，电阻R1、R2串联，R1=2R2，流过恒定的电流，则（　　） A.R1、R2的电压之比为1:1 B.R1、R2的电功率之比为1:2 C.通过R1、R2横截面的电荷量之比为1:1 D.相等时间内R1、R2产生的焦耳热之比为1:2 2.我国新一代车用电池能够提供更长的续航里程，其参数之一为200W·h/kg。其中单位“W·h”（瓦时）对应的物理量是（　　） A.能量 B.位移 C.电流 D.电荷量 3.充电宝内部的主要部件是锂电池，电池充满电后能放出的总电荷量叫作电池容量，通常以“安时”（A·h）或“毫安时”（mA·h）作单位．按照民航局乘机规定：严禁携带额定能量超过W·h的充电宝搭乘飞机。某同学查看了自己的充电宝铭牌，上面写着“ mA·h”和“V”。根据上面信息能够判断出（ ） A.mA·h是能量的单位 B.W·h是功率的单位 C.该充电宝的电池容量为C D.该充电宝可以带上飞机 4.电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内水烧干以前的加热状态，另一种是水烧干以后的保温状态。图是电饭锅的电路图，R1是分压电阻，R2是加热用的电阻丝。已知电源输出电压恒为U=220V，R1=792Ω，保温状态时电路电流I=0.25A。下列说法正确的是（　　） A.自动开关S接通时，电饭锅处于保温状态 B.电热丝的电阻R2=880Ω C.R2在保温状态下的功率是加热状态下的 D.若仅换用阻值更大的加热电阻丝，保温状态时电阻丝的功率一定增大 5.两个电阻、的伏安特性曲线如图中实线所示。下列说法正确的是（　　） A.的阻值恒定，的阻值随电压增大而减小 B.电压为V时，电阻的阻值为 C.电压为V时，的电阻小于的电阻 D.电压为V时，两电阻消耗的电功率相等 6.如图所示，甲、乙两电路中电池组、小灯泡的规格均相同。下列说法正确的是（　　） A.甲电路的电流比乙电路的干路电流大 B.甲电路的路端电压比乙电路的路端电压大 C.甲电路电池组的总功率比乙电路电池组的总功率大 D.甲电路小灯泡的亮度比乙电路中任意一盏小灯泡的亮度都暗 7.小明家的“迷你”电饭锅有加热和保温两挡，工作电路如图所示，其中R2＝88 Ω，电饭锅在保温状态下的功率是加热状态下的，下列说法正确的是（　　） A.开关S闭合时电饭锅处于保温状态，S断开时处于加热状态 B.加热挡的功率为500 W C.电阻R1的阻值约为117.3 Ω D.电饭锅处于保温状态时电路中的电流为1.5 A 8.硅光电池具有低碳环保的优点，如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像，图线b是某电阻R的U-I图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路，则硅光电池的（　　） A.电动势为5V B.内阻为5.5Ω C.输出功率为0.72W D.效率为50% 提高篇 9.如图所示，扫地机器人由主机和充电座两部分构成。充电座接在220V的插座上，可以对主机的电池进行充电。在某品牌扫地机器人的说明书上获得下表中的参数，由这些参数可知（　　） 主机 电池电动势、容量 14.4V、5200mA·h 额定电压 14.4V 额定功率 69W 充电座 额定功率 28W 额定输出电压 20V 额定输出电流 1.2A A.主机电池充电完毕储存的电能约为5200J B.主机以额定功率工作的时间约为2h C.充电座以额定功率工作时1s内供给主机的电能约为28J D.充电座以额定功率工作时1s内产生的内能约为4J 10.如图甲为手控可调节亮度的台灯，其内部电路可简化为如图乙所示的电路图。通过调节图乙所示电位器接入电路的阻值，即可调节电源的输出功率。若电源电动势E=10V，内阻r=2Ω，灯泡电阻Ω（固定不变），调节电位器即可改变台灯亮度，电位器接入电路中的阻值可在Ω之间调节，则（　　） A.电源的最大输出功率为8W B.灯泡L消耗的最大功率为2.5W C.电位器的最大功率为8W D.当Ω时，电源输出的功率最大 11.如图所示，风光互补环保路灯的主要构件有：风力发电机，单晶硅太阳能板，额定电压48V容量200Ah的储能电池，功率60W的LED灯。已知该路灯平均每天照明10h；1kg标准煤完全燃烧可发电2.8度，排放二氧化碳2.6kg。则（　　） A.风力发电机的输出功率与风速的平方成正比 B.太阳能板上接收到的辐射能全部转换成电能 C.该路灯正常运行6年，可减少二氧化碳排放量约kg D.储能电池充满电后，即使连续一周无风且阴雨，路灯也能正常工作 12.电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件，技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用，灯泡还和一个开关并联，然后再接到家庭电路上，原理示意图如图所示，电烙铁和灯泡均可视为阻值不变的纯电阻，下列说法正确的是（　　） A.开关接通时，灯泡发光 B.电烙铁在开关接通时的功率大于在开关断开时的功率 C.开关断开时，电路消耗的总功率增大 D.开关断开时，电烙铁和灯泡的功率之比等于它们阻值的反比 13.作为实现“双碳”目标的重要推动力之一，眼下的新能源汽车产业尤其值得关注，下表是某品牌纯电动汽车的部分技术参数，已知公共充电桩充电的价格约为每度电1.0元，若不考虑各种能量转化的效率，下列说法正确的是（　　） 续航里程（特定工况下）/km 500 电池组容量/（A·h） 150 整备质量/kg 1900 最高车速/（） 180 最大充电功率/kW 190 充电电压/V 380 电机额定机械功率/kW 180 动力电池额定电压/V 500 A.最大充电电流约为200A B.充满电后储存的电能约为57kW·h C.汽车在水平路面上以120km/h匀速行驶时，受到的阻力约为5400N D.特定工况条件下折合每公里的电能成本约为0.15元 14.如图1所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图2所示。在充电开始后的一段时间内，充电宝的输出电压、输出电流可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为，则时间内（ ） A.充电宝输出的电功率为 B.充电宝产生的热功率为 C.手机电池产生的焦耳热为 D.手机电池储存的化学能为 15.下班高峰期，为避开拥堵，李老师计划从学校骑共享电动车回家，导航显示骑行路程s为20km，电动车全程平均速率v为20km/h，且电动车全程以额定功率行驶”，已知该电动车是刚充满电的，电动车参数如下。求： 驱动直流电机 额定电压 40V 额定功率 240W 线圈内阻 0.5Ω 电池容量 50A·h （1）电动车在额定电压下骑行时的电流I； （2）电动车的输出功率； （3）通过计算分析：电动车的电量是否足够支持李老师顺利骑回家？ 16.在如图所示的电路中，电压表视为理想电表，电阻箱接入电路的阻值Ω，电源的电动势V，电源内电阻Ω，闭合开关后，求： （1）通过电阻箱的电流I； （2）电压表示数U； （3）电阻箱的热功率P。 答案 1.C 2.A 3.D 4.C 5.D 6.B 7.C 8.B 9.D 10.A 11.D 12.B 13.D 14.A 15(1)6A (2)222W （3）电量足够 16.（1）A （2）2V (3)2W 学科网（北京）股份有限公司 $